羥基端聚丁二烯聚氨基甲酸酯之改質及滲透蒸發分離程序應用

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題名:	羥基端聚丁二烯聚氨基甲酸酯之改質及滲透蒸發分離程序應用 Properties and Pervaporation Performances of Hydroxyl terminated polybutadiene based polyurethane membranes
作者:	張博學 Chang, Po-Hsueh
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	聚氨基甲酸酯;硬質鏈段;軟質鏈段;滲透蒸發 polyurethane;hard segment;soft segment;pervaporation
日期:	2007
上傳時間:	2008-09-26 09:13:41 (UTC+8)
摘要:	本論文主要研究分為三部份：(1) HTPB-based PU之交聯膜 (2) HTPB-based PU/PMMA IPNs 薄膜 (3) HTPB-based PU/PVC 混成薄膜；探討其物性變化以及滲透蒸發分離程序之應用。論文第一部份：以二段聚合的方式製備一系列不同當量比 (NCO/OH = 1.0 ~ 1.5) 之PU預聚合物，極性的硬質鏈段與非極性的HTPB軟質鏈段間的聚合會因不同組成比例、不同的聚合方式、硬質鏈段的含量及軟質鏈段的交聯而有著多樣且複雜的型態與不同相分離程度的產生。因此本部份之研究著重於探討不同硬質鏈段含量 (即NCO/OH比值從1.0變化至1.5時) ，即不同之NCO/OH比值對此薄膜表面的軟、硬鏈段分佈及鍵結強弱，與相分離程度的影響。本實驗主要探討軟、硬鏈段間之 aggregation 程度及相分離程度與氫鍵鍵結指數 (HBI) 之間的關係。一般而言，當HBI值愈大代表高分子鏈間作用力愈大意即相分離程度愈小且與硬質鏈段 (hard domain) 的聚集愈緊密。當NCO/OH比值增加時，氫鍵鍵結與抗張強度及熱穩定性均為增強趨勢。另外，應用於滲透蒸發分離程序，探討不同NCO/OH比值之薄膜對醇類滲透量與選擇比之影響。於實驗中發現NCO/OH=1.3 其滲透蒸發分離指數 (PSI) 為 36713 g/m2 hr. 為最佳之醇－水混合溶液分離膜。論文第二部份：HTPB為易被乙醇膨脹的軟質鏈段，不適合單獨作為乙醇－水混合溶液的分離膜。因此本研究利用聚加成方法於，HTPB-based PU溶液中導入較親水之甲基丙烯酸甲酯 (MMA) 單體來製備IPN薄膜，改善薄膜的親水性質。IPN膜之接觸角隨著MMA含量的增加，有下降的趨勢。IPN膜的機械性質，最大拉伸應力、楊氏模數及儲存模數皆隨MMA的含量增加而增加。以滲透蒸發分離程序應用於分離乙醇、異丙醇水溶液。探討甲基丙烯酸甲酯含量對不同醇類進料溶濃度與不同進料種類之影響。於實驗中發現IPN3為最佳之醇－水混合溶液分離膜。論文第三部份：DOP、DIDP可當可塑劑添加於PVC中，以改良薄膜的耐磨性與延伸性，但考慮到DOP隨時間愈久則會遷移到薄膜表面造成成份的改變，以致於影響到薄膜整體的耐磨性與延伸性。因此，本研究以摻合的方式製備一系列不同HTPB-based PU/PVC 比例 (100/0、90/10、70/30、50/50、30/70、10/90、0/100 wt %) 及不同PVC分子量 (Mw = 1800、900 ) 之混成薄膜，探討其抗張強度、動態機械性質及熱性質之變化。其抗張強度、儲存模數與軟、硬質段的玻璃轉移溫度皆有提升的現象，另外於熱穩定性方面，PU對於PVC有補強作用。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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